使用SDF 函数
在16.0.0版中，Substance 3D Designer向创作SDF 函数引入了一组强大的节点，可用于创建和处理程序化3D形状。
SDF 函数是Substance函数图表，它们组合了工具集中提供的SDF节点，并应用于支持SDF 函数的节点中的专用参数。
首先，请记住，基本工作流程如下所示：
什么是SDF 函数？
正如数学函数可以在2D中绘制为曲线一样，它们也可以在3D中绘制为曲面。
有符号距离场是一种数学函数，通过计算空间中任意点到曲面上最近点的距离来定义3D空间中的曲面。
让我们细分“符号距离字段”这个名称，更好地理解它：
- 带符号表示如果点在曲面外/前面，则函数返回正值；如果点在曲面内/后面，则返回负值；如果点恰好在曲面上，则函数返回零。
- 距离是指此函数计算从空间中的任何点到曲面上*nearest*点的距离。
- 字段表示该函数描述一个值字段，因为空间中的每个点都有一个相应的值，该值表示其到最近曲面的距离。
这些功能在计算机图形学中有着广泛的应用，如绘制表面、阴影投影、轮廓遮蔽、碰撞检测等。
在Substance 3D Designer中，SDF 函数用于以程序化的方式创建和操作3D形状。
SDF 函数的输出和预期用途
SDF 函数节点输出单个浮点值：到最近曲面的带符号距离。
然而它们还有更多功能：它们从内部获取和设置变量值，主机节点需要定义和/或了解这些变量来处理和绘制生成的形状。
这意味着，这些节点需要在 支持SDF 函数 的节点上下文中使用，因为它知道这些变量并原生集成它们。
Substance函数图
SDF 函数节点旨在用于专用Substance功能图形，因此仅在该图形类型中可用。
应作为函数表示的节点参数使用“编辑函数”按钮。
关于Substance函数图形您需要了解的内容：
快速入门
对于编写的SDF 函数，首先需要将其可视化，以便了解所调整节点和参数的影响。
3D查看器节点具有用于可视化使用SDF 函数创作的形状的专用模式：将节点的 场景类型 参数设置为SDF function，然后单击 编辑函数 按钮以打开将托管SDF 函数本身的函数图表。
该节点提供了用于可视化SDF 函数各方面的专用功能，这些功能将让我们更直观、更高效地构建节点，例如边界帧和等值线。
物理太阳/天空节点可用于在3D查看器中快速设置环境光照。
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所有SDF 函数节点及其输入连接器都有工具提示，可让您详细了解其用途和使用方法。 一定要检查他们！ |
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设置节点值
与Substance函数图形中的所有节点一样，SDF 函数节点没有参数，只有作为参数的输入连接器。
若要设置这些输入的值，您可以使用常量Float，例如节点、Float3和整数3。
您可以按照常规方式通过node菜单创建这些节点，或者从连接器中拖动新连接以从匹配类型节点的过滤列表中受益。
大多数SDF 函数节点的输入连接器都有一个默认值，此默认值在其工具提示中公开。
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如果您不需要始终保持某些值可见，请使用 您还可以使用注释来跟踪值。 |
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定界帧
边界帧是3D空间中的一个框，它定义了边界，在形状飞溅v2SDF 函数中计算和绘制该节点。
如果边界帧太小，可能会裁切部分形状。 如果它过大，则可能会导致不必要的计算和较长的处理时间。
使用 边界帧 参数可以启用边界帧的可视化。 然后，您可以通过更改 定界帧大小 参数的值来调整定界帧的大小。
使用 帧外着色 参数可以将定界帧之外的区域显示为亮红色，以便您可以相应地调整帧。
等值线
由于变换形状涉及实际*变换绘制形状时的空间*，因此某些变换后使用的节点结果可能会令人吃惊。
在这种情况下，将空间本身可视化会很有帮助，可以通过 将形状的距离场 可视化来实现。
为此，3D查看器节点使用等高线，这些等高线是表示与形状表面相距给定距离的重复轮廓线。 SDF等值线参数启用该可视化。
等高线绘制在位于 SDF等高线位置 参数所指定Height的水平平面上。
观察等值线是如何通过应用于形状的变换而变形的，有助于了解形状本身是如何变换的，并相应地调整节点的参数。
SDF 函数节点类别
在库中，SDF 函数节点根据其功能和目的进行分类。
您可以根据需要创建任意数量的库视图来整理工作区，使SDF 函数工具集按类别排列，同时保持一切就绪。 转到 窗口>新建库 视图以添加库的单独独立视图。
基元
SDF 函数的基本构成要素，您可以通过这些要素创建球体、箱子、圆柱体等基本形状。
运算符
通过这些节点，可以合并和修改使用图元创建的形状。 其中包括：
变换
形状可以多种方式进行变换，例如平移、旋转、缩放、扭曲等等。
通过这些节点，您可以通过 变换定义曲面的空间本身 来执行这些变换。
该空间称为P，请转到下一部分，以了解更多有关这意味着什么以及空间转换的工作方式的信息。
材质
对于使用SDF 函数创作的形状，可以使用基本材料管理。
您可以定义基本材料属性：颜色、粗糙度和金属度，以用于3D查看器节点中的直接可视化，或作为形状飞溅v2节点中材料工作的基础。
您也可以将材料ID指定给形状的不同部分以将其分开。
了解有关这些节点以下的应用程序的更多信息。
“P”输入
当我们对形状应用变换，例如偏移或旋转，我们实际上变换了定义形状的空间。
如果我们想将变换应用到其他形状，例如，如果我们想以相同的方式旋转多个形状，我们需要确保它们都使用相同的变换空间。
通过使用其专用的P输入（可在大多数SDF节点中找到），可以在节点之间共享变换空间。
“P”表示世界空间 P 位置：表示世界空间中点坐标的3D矢量。
偏移P和旋转P节点变换空间，并允许您将该转换传播到应继承它的所有节点。
例如，通过将多个形状的P输入连接到同一个“旋转P”节点，可以一起旋转多个形状。
这不仅仅是一个便利的问题，而是要确保SDF节点在空间中的位置相同。
示例如下：
重复球体以将空间可视为3D网格。 重复空格重复此域。
如果没有共享P，弯曲圆柱将使用球面使用的重复空间。
使用共享的P，可以在共享的旋转空间中正确定义形状。
使用“形状飞溅v2”节点中的SDF 函数
在3D查看器SDF 函数的上下文中完成节点后，您可以复制整个函数并将其粘贴到形状飞溅v2节点中，以将其用作该节点的形状生成器。
将 形状类型 参数设置为SDF function，然后转到 图案SDF 函数 参数并单击 编辑函数 按钮以打开该参数的函数图形。
然后可以将从3D查看器图形复制的函数粘贴到该节点中。 （不要忘记再次设置函数图形的输出节点！）
确保调整 SDF边界帧大小 参数以匹配您在3D查看器帧中使用的边界节点，并确保形状绘制正确。
形状类型 设置为SDF function的形状飞溅v2。 请注意，SDF边界帧大小已调整为适合形状。
- 您对函数所做的任何更新都将反映在两个节点中，而无需再次复制粘贴。 这是对复杂形状生活质量的极大改进。
- 该图形可具有在实例化中可见的描述性名称，这将使使用您自己的SDF形状库更加易于管理，并使您的图形更具可读性。
- 您可以为函数图形创建输入，以便与Get节点一起使用。 这些输入将在实例化中作为输入连接器公开，并允许您轻松进行形状变化。
材质 ID
可以为SDF形状分配材料ID，该整数值可用于在3D查看器和形状飞溅v2节点中区分形状的某些部分并为它们分配不同的材料。
请注意，具有不同材料ID的曲面在混合形状上用硬边分割，如下例所示。
在要用特定材料ID标记的形状部分后面使用设置材料ID节点，并使用整数常量节点设置所需的材料ID值。
在3D查看器节点中，将 输出 参数设置为Material ID以可视化形状的材料ID。
在右侧，合成两个3D查看器节点的输出以显示形状（左）及其材料ID（右），以说明在混合形状中，如何在材料ID拆分时插值材料。
材料ID可由Shape Splatter v2伴随节点使用：
- 形状飞溅v2映射器节点可以使用这些材料ID来分配不同的模式。
- 要遮盖的形状飞溅v2可以根据形状的材料ID遮盖部分形状。
用于遮盖的材料ID
在形状飞溅v2中遮盖
色彩、粗糙度和金属感
使用设置颜色、设置粗糙度和设置金属度SDF 函数可以为形状定义这些材料属性。
然后，在形状飞溅v2节点中将该SDF 函数用作形状类型时，这些材料属性将作为映射显示在节点的SDF粗糙度、SDF颜色和 SDF金属性 输出中。 这些映射可以作为使用其他节点进行更复杂材料工作的基础。
请注意，与材料ID不同，值在混合形状上作为渐变进行插值，如下例所示。
SDF粗糙度输出
材料样本
生锈螺栓 材料样本可用于跳转到在“形状飞溅”v2SDF 函数上下文中应用的节点。
图形的组织和注释可指导您了解其结构、节点设置和SDF 函数设置。
它也是完全可编辑，因此可用作沙盒，以更深入地了解形状飞溅v2和SDF 函数工具集。 您可以创建任意数量的示例图形，因此请尽情使用吧！
